Системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT

Назначение

Системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT (далее - система VEEDER-ROOT или система) предназначены для непрерывных измерений уровня, температуры и плотности нефтепродуктов, уровня подтоварной воды в резервуарах автозаправочных станций (далее - АЗС) и нефтебаз, вычислений объёма и массы нефтепродуктов при хранении, отпущенных и полученных в резервуары АЗС и нефтебаз, а также для индикации утечек нефтепродуктов из резервуаров.

Описание

В системах реализован косвенный метод статических измерений массы светлых нефтепродуктов по ГОСТ Р 8.595-2004. В соответствии с ГОСТ Р 8.596-2002 системы относятся к типу ИС-2.

Системы состоят из каналов измерений количества нефтепродуктов, число которых равно числу резервуаров на объекте (АЗС или нефтебаза), а также блоков индикации утечек нефтепродуктов.

Каждый из каналов измерений количества нефтепродуктов состоит из следующих функциональных элементов (рисунок 1):

- магнитострикционный зонд уровнемера модели 8463 и Mag plus 1 Mag-FLEX (далее -зонд 8463 и Mag plus 1 Mag-FLEX соответственно) с закрепленными на стержне зонда пятью термисторными измерительными преобразователями температуры и электронным преобразователем измеренных сигналов в цифровые значения уровня и температуры;

- устройство для определения плотности нефтепродукта (далее - плотномер, показан на рисунке 2), плотномером комплектуются только зонды 8463;

- контроллеры моделей TLS-45OX1, TLS-35OX, TLS-50, TLS4X и TLS-2X, показаны на рисунках 4 - 8 (далее - контроллеры TLS-45OX, TLS-35OX, TLS-300X, TLS-50, TLS4X и TLS-2X соответственно).

Зонд 8463 (рисунок 2) устанавливается в горизонтальные цилиндрические резервуары и резервуары других типов с базовой высотой до 3,6 м. Зонды Mag Plus 1 Mag-FLEX (рисунок 3) предназначены для установки в резервуары с базовой высотой до 15,0 м.

В верхней части зонда имеется магнитострикционный преобразователь с излучателем и приемником. Вниз отходит стержень из нержавеющей стали с расположенными на нем двумя поплавками (верхний - для измерений уровня нефтепродуктов, нижний - для измерений уровня подтоварной воды). Внутри стержня проходит магнитопровод, состоящий из алюминиево-магниевого стержня специального профиля и струны из железо-никелевого сплава. Зонд Mag Plus 1 Mag-FLEX имеет гибкое исполнение. В поплавках находятся кольцевые магниты. Электромагнитная волна, пришедшая от магнитострикционного преобразователя-излучателя, взаимодействует с полем магнитов и возбуждает в струне акустический сигнал, распространяющийся по струне вверх и вниз. Сигнал, распространяющийся вверх, регистрируется и обрабатывается в магнитострикционном преобразователе-приёмнике (при этом значение сигнала пропорционально уровню жидкости) и передается в контроллер по интерфейсу. Контроллер подключается к компьютеру по интерфейсу RS232, RS485, USB, IFSF и / или TCP\IP.

Имеется три вида поплавков для разных групп нефтепродуктов (бензины, дизельное топливо и СУГ). Измерительные преобразователи температуры (термисторы), закреплённые равномерно в пяти точках по длине стержня зонда вырабатывают сигналы, соответствующие температуре жидкости. В электронном преобразователе зонда формируются сигналы в цифровом формате, соответствующие значениям уровней и температуры, а также плотности нефтепродукта при использовании зонда с плотномером.

Плотномер состоит из корпуса и поплавка. Корпус прикреплён к поплавку воды. Корпус может свободно двигаться на стержне зонда, поплавок - находится внутри корпуса и может перемещаться. При этом его перемещение зависит от плотности нефтепродукта. Плотномер устанавливается на стержне зонда в зоне нижнего уровня нефтепродукта над поплавком для измерения уровня подтоварной воды.

Если зонд, установленный в резервуаре, не имеет плотномера, то плотность нефтепродукта определяется в лаборатории в соответствии с Р 50.2.075-2010 и Р 50.2.076-2010 на пробе, отобранной из резервуара в соответствии с требованиями ГОСТ 2517-85, и результаты измерений плотности вводятся в контроллер с его панели.

К контроллеру можно подключать одновременно до 32 зондов. Также возможно подключение к контроллеру до 64 датчиков утечки.

Система имеет возможность автоматически вычислять массу светлых нефтепродуктов в резервуаре и объём нефтепродуктов при рабочей температуре, а также объём приведенный к 20 оС или к 15 оС. Эти возможности системы реализуются только при комплектации зондами модели 8463 и контроллерами TLS-2X, TLS4X и TLS-450X.

Зонд:

- датчики уровня;

- преобразователь температуры;

- вторичный электронный преобразователь.

Контроллер с ПО

Персональный компьютер

Устройство определения плотности

; Индикаторы

। утечки

Пунктиром обозначены опциональные блоки и устройства.

Рисунок 1 - Блок-схема системы измерений массы нефтепродуктов в резервуарах VEEDER-ROOT для одного резервуара

Уровнемер позволяет обнаружить утечку нефтепродуктов из резервуаров при расходе на резервуар 0,378 л/ч или 0,756 л/ч.

Для обнаружения утечек возможна также комплектация системы следующими моделями индикаторов утечки:

- Mag Sump Sensor 857060-XXX (индикация наличия нефтепродуктов в земле, приямках или межстенном пространстве резервуаров).

- Discriminating Pan and Sump Sensor 794380-3XX (индикация утечки жидкости в шахте резервуара, поддоне ТРК и выявление пролива НП на датчик).

- Containtment sump sensor 794380-2XX (индикация жидкости в индикационных колодцах межстенного пространства резервуара).

- Twin wall piping sensor 794380-4XX (индикация жидкости в межстенном пространстве трубопровода).

- Solid-State Discriminating Sensor for Fiberglass Tanks 794360-343 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуара).

- Liquid sensor with header tank 711-002-1000 (бачок под тосол для регистрации нарушения целостности межстенного пространства резервуара).

- Solid - State discriminating interstitial sensor for dry intenstice tanks 794360-343 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуаров).

- MicroSensor 794360-344 (индикация наличия жидкости в межстенном пространстве резервуаров).

- Groundwater Sensor 794380-62X (индикация наличия топлива в грунтовых водах)

- Vapor Sensor 794390-7XX (индикация наличия паров нефтепродуктов в приямках или межстенном пространстве резервуаров).

Метрологические характеристики индикаторов утечки не нормируются.

Вся информация о функционировании системы, результатах измерений и индикации утечек выводится на дисплей контроллера, компьютера и принтер.

В минимальную базовую комплектацию систем входят зонд, контроллер.

Пломбировки компонентов систем от несанкционированного доступа не требуется.

Рисунок 2 - Зонд 8463Х с плотномером

Рисунок 3 - Зонд Mag plus 1 Mag-FLEX

Рисунок 5 - Контроллер

TLS-350X

Рисунок 4 - Контроллер TLS-450X

Рисунок 6 - Контроллер

TLS-300X

Рисунок 7 - Контроллер

TLS4X

Рисунок 8 - Контроллер

TLS-2X

Программное обеспечение

Встроенное прикладное программное обеспечение (ПО) разработано специально для решения задач непрерывного преобразования значений измеряемых параметров - уровня нефтепродукта и подтоварной воды, температуры и плотности нефтепродукта в электрические выходные сигналы. ПО устанавливается изготовителем в контроллер системы и позволяет выполнять следующие функции :

- вычислять массу нефтепродукта в резервуарах косвенным методом статических измерений и объём нефтепродукта при рабочей температуре, а также объём, приведенный к 20 оС или к 15 оС;

- выполнять сверку остатков в целях обнаружения не идентифицированных потерь;

- формировать отчеты по приёмке и отпуску нефтепродуктов;

- формировать журнал событий;

- обнаруживать утечки жидкости из резервуаров;

- формировать сменные отчеты и балансы;

- вырабатывать сигналы тревоги.

Влияние ПО учтено при нормировании метрологических характеристик системы.

Идентификационные данные ПО приведены в таблицах 1.1 и 1.2.

Программное обеспечение не может быть модифировано потребителем.

Системы VEEDER-ROOT имеют защиту встроенного ПО от преднамеренных или непреднамеренных изменений, реализованную системой паролей.

Уровень защиты ПО «высокий» в соответствии с Р 50.2.077-2014.

Таблица 1.1

Таблица 1.2

Технические характеристики

Таблица 1.3 - Метрологические характеристики

Таблица 1.4 - Основные технические характеристики

Знак утверждения типа

наносится на титульные листы эксплуатационной документации (руководство по эксплуатации системы) типографским способом и наклейкой на боковую поверхность корпуса контроллера.

Комплектность

Таблица 2 - Комплектность средства измерений

Поверка

осуществляется по документу МЦКЛ.0154.МП «Системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT. Методика поверки», с изменением № 2, утвержденному ЗАО КИП «МЦЭ» 19.03.2020 г.

Основные средства поверки:

- рабочий эталон единицы уровня жидкости 1-го разряда по ГОСТ 8.477-82, установка поверочная уровнемерная c диапазоном измерений уровня от 10 до 15000 мм и пределами допускаемой погрешности ±0,3 мм;

- рабочий эталон единицы длины 3-го разряда по Государственной поверочной схеме утвержденной приказом Росстандарта от 29.12.2018 № 2840, компарированная в соответствии с МИ 1780-87, рулетка измерительная металлическая 2 класса точности с лотом по ГОСТ 7502-98, с диапазоном измерений длины от 0,001 до 20 м, с погрешностью не более ±(10 +10-L) мкм, где L - число полных и неполных метров измеренных уровней;

- рабочий эталон 3-го разряда единицы температуры по ГОСТ 8.558-2009, термометр цифровой малогабаритный типа ТЦМ 9410 Ex/M1 в комплекте с термопреобразователем ТТЦ 01 (и) -180, регистрационный номер в Федеральном информационном фонде по обеспечению единства измерений (далее - регистрационный номер) 32156-06, диапазон измерений от минус 50 °С до плюс 200 °С, цена деления 0,1 °С, пределы абсолютной погрешности Д = ±(0,05+0,0005-|t|+0,1) °С, где t - измеряемая температура, °С;

- рабочий эталон единицы плотности 1-го разряда по ГОСТ Р 8.024-2002, плотномер лабораторный автоматический типа ВИП2-МР, регистрационный номер 32156-06, диапазон измерений плотности от 500 до 1600 кг/м3, пределы абсолютной погрешности Д = ±0,1 кг/м3.

Допускается применение аналогичных средств поверки, обеспечивающих определение метрологических характеристик поверяемых СИ с требуемой точностью.

Знак поверки на носится на свидетельство о поверке или в соответствующий раздел паспорта на систему, либо на систему.

Сведения о методах измерений

изложены в документе «МЦКЛ.0274М-2014. Масса нефтепродуктов. Методика измерений с использованием системы измерений массы нефтепродуктов VEEDER-ROOT», и в эксплуатационном документе.

Нормативные документы

Приказ Минэнерго России от 15.03.2016 № 179 Об утверждении перечня измерений, относящихся к сфере государственного регулирования обеспечения единства измерений, выполняемых при учете используемых энергетических ресурсов, и обязательных метрологических требований к ним, в том числе показателей точности измерений

Приказ Росстандарта от 29.12.2018 № 2840 Об утверждении Государственной поверочной схемы для средств измерений длины в диапазоне от 1-10-9 до 100 м и длин волн в диапазоне от 0,2 до 50 мкм

ГОСТ 8.477-82. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений уровня жидкости

ГОСТ 8.558-2009. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений температуры

ГОСТ 8.024-2002. ГСИ. Государственная поверочная схема для средств измерений плотности

ГОСТ Р 8.595-2004. ГСИ. Масса нефти и нефтепродуктов. Общие требования к методикам выполнения измерений

ГОСТ Р 8.596-2002. ГСИ. Метрологическое обеспечение измерительных систем. Основные положения

Техническая документация изготовителя